CN1036323C - 金属非熔化极气体保护焊接焊缝无色烧痕焊接方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属非熔化极气体保护焊接焊缝无色烧痕焊接方法及装置，该方法及装置的特点是在焊接电极棒的底部电极针的后方设置一个或一个以上的排气管，以尾随电极针焊接后排送惰性气体于热熔的焊缝上，并在焊台所设的内凹槽中亦导入惰性气体，以上下同时迅速冷却保护焊接处材质，使焊接处的焊痕光亮、平整、无色，免除了现有必须电解加工的工序，提高焊接质量与工效，降低焊接加工成本。

Description

本发明涉及一种金属自动焊接方法及装置，特别是一种金属非熔化极气体保护焊接焊缝无色烧痕焊接方法及装置。

一般不锈钢制件的焊接，由于焊接技术与方式的限制，如图1所示，在熔融点C以外的焊接后焊缝B处残留下明显的深色或青紫色、黄褐色烧痕、该烧痕的产生原因是，焊接时，只有电极棒A磁杯A1内的惰性气体保护焊缝B，而实际焊接过程中热熔区段B1仍处于高温时，电极棒A即已前移，造成热熔区B1材料组织在未达临界点时即丧失稳定材质的惰性气体保护，导致焊缝B表面受空气影响而形成一氧化层，该氧化层将造成日久生锈，从而影响制件品质，所以一般在焊接后，均必须再加以电解加工处理，以防止焊接处日后生锈及取得制件表面光洁明亮的品质。现有的焊接方法均会有两种状态，一为深色焊痕，表露出制品品质低下，一为加以电解加工防止焊接处生锈，增加焊接加工成本，且经电解加工后的表面将残留具毒性的电解液，必须再加以清洗、清洗后仍会残留或多或少的毒性，如该制品作为食用、饮用、水处理，食物处理等器皿时，对卫生、健康、安全均是一个不容轻视的威胁。

本发明的目的是提供一种改进的焊接方法及装置，以该方法及装置焊接后的焊缝烧痕无色、平整、材质稳定不需电解加工、不生锈、从而提高焊接制件品质，提高生产效率，降低焊接加工成本。

本发明是这样实现的：在焊接电极棒的底部电极针的后方设置的排气管，以尾随电极针焊接后排送惰性气体于热熔的焊缝上，焊台所设的内凹槽一端接一排气管，由排气管吹送惰性气体进入内凹槽中，以上、下同时迅速冷却保护焊接处材质。该焊接方法的装置，其由上向下吹送惰性气体的排气管系连动定位在电极棒上，排气管的数量至少为一个，排气管为多管时可为等距或不等距排列，排气管与电极针平行或倾斜呈一设定角度，焊台内设一内凹槽，槽的一端外接一排气管，该管与内凹槽导通。

本发明提供的焊接方法及装置，在焊接过程中，上下同时追加急速冷却，具下列利用效益及价值：

1.焊接同时以上、下吹送惰性气体，焊接处材质稳定，进而构成一防止氧化的保护层，使材料热熔区的晶粒不易变粗、变大、提高了焊接处的强度和韧性。

2.焊接后不需要电解加工处理工序，且不生锈，并明显地降低焊接加工成本。

3.焊接后焊接处为无色(银白色)焊痕，制件光洁美观，其表面的自然光亮胜于电解加工的光亮，符合高品质制件的材料表面光亮的要求。

4.产品制造加工简捷、品质优、提高产业加工处理技术水平及产品制造品质。

以下结合实施例及其附图作进一步的详细描述：

图1是现有焊接方法的电极棒动作示意图。

图2是本发明电极棒和排气管一种布置示意图。

图3是本发明电极棒和排气管另一种布置示意图。

图4是图3布置的电极棒动作示意图。

图5是图4动作俯视图。

图6是本发明焊台一种结构图。

图7是图6焊台N-N剖视图。

图8是图6焊台P-P剖视图。

图9是本发明焊台另一种结构图。

图10是图9焊台R-R剖视图。

参照图2，电极棒1设于电焊机上可移动，棒1底端为一向下的电极针10，棒1下端段是磁杯101，导入棒1的惰性气体进入磁杯101，并经由电极针10的四周向下吹至焊接点对焊接处进行冷却。在电极棒1的后方另设排气管2，管2数量至少一个，也可是一个以上，管2多管时，各管可等距或不等距排列，管2和电极针10平行或与电极针10倾斜呈一设定角度，排气管2向下或斜向下方排出惰性气体，其类别包括有氩气、氮气、氩氢混合气、氩氦混合气等具防止材质热熔氧化的惰性气体，可按需要选择一种。排气管2是固定在电极棒1上，焊接时排气管2尾随棒1追加冷却，动作如图4、5。

参照图3，是另一电极棒1A实施例，电极棒1A下端段磁杯10A一体制成一可外接惰性气体供给管的管口11A，磁杯10A内隐设的排气管2与管口11A导通。连接于管2的分支排气管2A数量至少一个，也可是一个以上，管2A为多管时，各管可等距或不等距排列，管2A和电极针10平行或与电极针10倾斜呈一设定角度，其动作示意如图4和图5。

参照图4、图5，本发明的电极棒1、1A于对正焊缝B行进焊接时，除熔融点C处，于焊接后的焊缝B上保持有尾随的冷却功能，在焊接行进过程中，使各区段焊缝施以有秩序的冷却变化，如热熔区B1约呈黑青紫色(若使电极针位置处的惰性气体流量加大，则呈青褐色或淡黄褐色、或浅青红色烧痕)，而区段B2呈浅黄色烧痕，区段B3呈淡米黄色烧痕，区段B4即自动形成无色烧痕，依此达到高品质的焊接效果。

参照图6、7、8，是本发明焊台一种结构实施例，它是本体截面为筒形焊接用的焊台3，焊台3纵向顶缘设一内凹槽31，槽31的一端外接一排气管32，排气管32一端导接至惰性气体供应源，另一端则位于焊台3内凹槽31一端内缘，由该处吹送情性气体于整个焊接线的下方凹槽31中，实现焊接金属片之下方追加急速冷却处理，保护材料品质的稳定，防止氧化，以获得无色烧痕的焊缝。焊台3内凹槽31中吹排的惰性气体类别包括有氩气、氦气、氩氢混合气、氩氦混合气等具防止材质热熔氧化的惰性气体，可按需要选择一种。

图9、10是本发明焊台另一种结构实施例，其本体截面为平板状的焊台4，在焊台4上，依设定焊径设有非封闭或封闭曲线的平面形状为直线、抛物线等规则或不规则形状的内凹槽41，并在焊台4内隐设一平行于内凹槽41焊径的排气管42，管42一端可按需要呈封闭或不封闭，另一端设螺纹接头或导接管用来导通外来惰性气体的供应管，将惰性气体导入排气管42中，管42上设排气孔421导通于内凹槽41底部，使惰性气体能排放在凹槽41中。孔421的数量至少一个或一个以上，当孔421为多孔时，其孔距可为等距或不等距排列，按要求设置，上述焊台亦可按需要制成本体截面为任何曲面形状的台面以应焊接操作。焊台4的凹槽41中吹排的惰性气体类别和凹槽31所述相同。

实际焊接操作时，可根据产品生产要求，以单面或双面吹送惰性气体(如电极棒处或焊台内凹槽处)，达到单面无色烧痕之银白焊缝，亦可由常用的可上下升降的压板将欲焊接的两片缘对合压置于焊台3或4上，且令焊接线对正于焊台3或4的内凹槽31或41，当电极棒1或1A施行焊接时，位于焊台3或4内凹槽31或41的排气管32或42即能供入惰性气体，由下向上来冷却热熔的焊缝，同时位于电极棒1或1A的电极针10后方或侧边的排气管2亦同步排出惰性气体，由上向下冷却热熔的焊缝，使经过电极针10焊接的焊缝能及时的由上、下同时追加冷却，进而稳定焊缝材质，使焊缝材质不变质，且由追加急速冷即使焊接处能自动形成保护层，达到防止氧化，免除现有的电解加工防锈处理工序。

Claims (8)

1.一种金属非熔化极气体保护焊接焊缝无色烧痕焊接方法，其特征在于电极棒(1)的底部电极针(10)的后方设置排气管(2)，以尾随电极针(10)焊接后排送惰性气体于热熔的焊缝(B)上，焊台(3)所设的内凹槽(31)一端接一排气管(32)，由排气管(32)吹送惰性气体进入内凹槽(31)中，以上、下同时迅速冷却保护焊接处材质。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于排气管(2)由上向下吹排的惰性气体可选择类别有氩气、氮气、氩氢混合气或氩氦混合气。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于内凹槽(31、41)中吹排的惰性气体可选择类别的氩气、氦气、氩氢混合气、或氩氦混合气。

4.一种金属非熔化极气体保护焊接焊缝无色烧痕焊接方法的装置，其特征在于由上向下吹送惰性气体的排气管(2)系连动定位在电极棒(1)上，排气管(2)的数量至少为一个，排气管(2)为多管时可为等距或不等距排列，排气管(2)与电极针(10)平行或倾斜呈一设定角度，焊台(3)设一内凹槽(31)，槽(31)的一端外接一排气管(32)，管(32)与凹槽(31)导通。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于连动定位于电极棒(1A)的隐设排气管(2)与磁杯(10A)制成一体，其中连接管(2)的分支排气管(2A)数量至少一个，排气管(2A)为多管时，各管可等距或不等距排列，排气管(2A)与电极针(10)平行或倾斜呈一设定角度。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于焊台(3、4)的本体截面可为筒形、平板状、或任何曲面形。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于焊台(4)上的内凹槽(41)为非封闭或封闭曲线，其平面形状为直线、抛物线或不规则形状。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于焊台(4)内隐设一平行于内凹槽(41)的排气管(42)，排气管(42)上设排气孔(421)，孔(421)的数量至少1个，当设有多个排气孔(421)时，其孔距可等距或不等距排列。

Images